Ambarlı Fueloil Santralı 4. ve 5. Ünitelerinin Çift Yakıtlı Kombine Çevrim Santralına Dönüştürülmesi ve Yenilenmesi Projesi

İsmail SALICI, Prokon Mühendislik Müşavirlik A.Ş.

1- Tarihçe
AMBARLI fueloil yakıtlı termik santralı; 1960’lı yıllarda önce her biri 110 MW kapasiteli 3 ünite ve daha sonra ise her biri 150 MW kapasiteli 2 ünite olarak yapılmıştır. Toplam kapasitesi 630 MW olan ve 5 üniteden oluşan santral, kurulduğu zaman Türkiye’nin en büyük elektrik üretim tesisi idi. (Resim-1). Bölgeye daha sonra toplam kapasitesi 1350 MW olan Türkiye’nin 2. Büyük doğal gaz kombine çevrim santralı yapıldı. Böylece Ambarlı Santralının toplam kurulu gücü 630+1350=1980 MW’a ulaştı. Ambarlı bölgesi; İstanbul’un son yıllara kadar elektrik arz güvenliğini sağlayan stratejik öneme sahip bir enerji adası olmuştur.

2- Yatırım Kararı
Kurulduğu zaman İstanbul’un dışında olan fueloil santralı, günümüzde Avcılar ve Beylikdüzü gibi İstanbul’un büyük yerleşim alanlarının içinde kalmıştır. Tesisin herhangi bir gaz arıtma sistemi yoktur ve ciddi çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Ayrıca günümüzde doğrudan fueloil yakıtlı kazan ile çalışan santrallerde üretilen enerji maliyeti; örneğin doğal gaz kombine çevrim santrallerine göre yaklaşık 2 misli olmaktadır. Tesis ömrü 40 yılı bulmuş, verimliliği azalmış ve ciddi tamir ve bakım giderleri oluşmaya başlamıştır. Güvenilirlik ve emre amadelik alt seviyelere düşmüştür.

EÜAŞ, Şubat 2007’de, tesisin sonradan yapılan ve toplam kurulu gücü 2×150 MW olan 4. ve 5.ünitelerinin rehabilite edilerek çift yakıtlı kombine çevrim santralı haline dönüştürülmesi için KİK mevzuatına göre bir ihale süreci başlatmış ve Kasım 2008’de sonuçlanan ihaleyi Prokon-Ekon Şirketler Grubunun oluşturduğu EPP Ortaklığı almıştır. Mevcut santrallerin durdurularak yıkım ve söküm işlerinin başlaması ile birlikte iş 2009 Mart ayında başlamıştır. (Resim-2-3) Yatırımın 2012 yılı ilk yarısında tamamlanması planlanmakta ve çalışmalar programa uygun olarak devam etmektedir. Yatırım, EÜAŞ’ın kendi kaynaklarından finanse edilmekte olup herhangi bir dış kredi kullanılmamaktadır.

3- Yatırımın Kapsamı
Bu yatırım ile mevcut 4. ve 5. ünitelerdeki 2 adet buhar türbininin rehabilite edilerek kullanılması amaçlanmıştır. (Resim-4) Buna göre 2 adet 250~300 MW aralığında gaz türbini ve bunların atık ısısından buhar üreten 2 adet atık ısı kazanı teşkil edilecek, elde edilen buhar ile mevcut buhar türbinleri çalıştırılacaktır. Böylece kurulu güç 300 MW’tan 816 MW’a çıkacaktır. Bu yatırımın diğer amacı modernizasyon ve yenileme olduğundan; mevcut tesislerin de komple elden geçirilmesi amaçlanmış, gaz türbinlerinin ve atık ısı kazanının yerleştirileceği bölgede bulunan mevcut fuel oil kazanları ve 110 m yüksekliğindeki betonarme baca ve kullanılmayacak diğer yapıların tamamen sökülmesi ve/veya yıkılması planlanmıştır. (Resim-5 6) Ambarlı Projesi Türkiye’de ilk defa yürütülen Dünyada ise boyutu, kapsamı ve niteliği açısından sınırlı sayıda örneği olan bir, “Kombine Çevrim Santralına dönüştürerek Yeniden Güçlendirme Projesi”dir. Bu proje ile; mevcut fueloil yakıtlı buhar santralına ait olan ancak yeni sistemde de kullanılabilecek olan tüm alt sistem ve komponentler rehabilitasyon ve/veya modifikasyona tabi tutulmakta, yeni kombine çevrim ihtiyaçlarını karşılar nitelik ve kapasiteye getirilmekte, yeni kombine çevrim proses tasarımı kapsamında olmayan sistemler sökülmekte, ihtiyaç duyulmakla beraber ekonomik işletme ömrünü doldurmuş olması dolayısıyla kullanılamayacak durumda olan alt sistem ve komponentler ise sökülüp yenilenmektedir. Resim-7 ve 8’de tesisin tamamlandığında oluşacak durumunu gösteren ve bilgisayar ortamında hazırlanmış hali gösterilmiştir:

4-Yapılan Tesisler
4.1 Yeni Yapılacak Tesisler;
2 adet ISO şartlarında 282 MW kapasiteli Siemens 4000F model çift yakıtlı gaz türbin-jeneratör grubu temin edilmiş ve montajı tamamlanmıştır. (Resim-9). Bu gaz türbinlerinin egzoz ısısından buhar üretecek iki adet düşey tipte, olarak devam etmektedir. Yatırım, EÜAŞ’ın kendi kaynaklarından finanse edilmekte olup herhangi bir dış kredi kullanılmamaktadır. kızdırma yetenekli, ISO şartlarında toplam 360 ton/saat buhar üretim kapasiteli Atık Isı Kazanlarının ise imalatları tamamlanmış montajı devam etmektedir. (Resim-10) gaz türbini ve atık ısı kazanlarının tüm temel çelik konstrüksiyon yapı proje ve imalatları ile montajları ve ana komponentlerin Türkiye’de temin ve imal edilebilecek kısımları Prokon/Ekon Grubunca yapılmıştır.

Gaz türbinleri çift yakıtlıdır. Rusya’dan, Ukrayna üzerinden gelen doğal gaz boru hattı tesisin yakınından geçmektedir. Hattın normal şartlarda basıncı 75 Bar olması gerekirken kullanım durumuna göre 45–50 Bar seviyelerine kadar düşmektedir. Gaz türbinlerinin girişinde ise 32 Bar basınç gerekmektedir. Bu basınç seviyesini oluşturmak için bir doğal gaz basınç düşürme istasyonu (RMS-A) yapılması gerekmektedir. Santrale yaklaşık 2 km uzaklıkta teşkil edilen doğal gaz basınç düşürme istasyonundan santral arası gaz nakil hattı tesis edilmiştir. (Resim-11). Ayrıca yedek yakıt olarak kullanılacak 2 numaralı motorin depolama ve besleme sistemi (Resim-12) ekipman temini, inşaat ve imalat işleri ile montajları tamamlanmıştır. Tüm bu tesislerin mühendislik çalışmaları yerli olarak tamamlanmış, gerekli olan özel ekipmanlar, konusunda uzmanlaşmış yerli veya yabancı firmalardan temin edilmiştir.Tüm tesisin Yangın algılama ve söndürme sistemi projelendirilerek inşaat ve montaja paralel olarak teşkil edilmektedir. Yangın sisteminde gerekli yangın suyu depo laması için tesisin mevcut ham su tanklarından yararlanılmıştır. Tüm tesis sahası hidrant sistemi ile donatılmış kapalı hacimlerde sprig sistemi, özel yerlerde (yakıt tankları, elektrik pano odaları v.s) ise köpüklü yangın söndürme sistemi teşkil edilmektedir. Basınçlı enstrüman ve servis hava üretim ve dağıtımı, kimyasal dozajlama, numune alma ve analiz sistemleri, hidrojen tesisi ile yardımcı proses buharı temin ve ısıtma amaçlı kazanlar yeni olarak tesis edilmektedir.

Demineralize ve kullanım suyu arıtma, depolama tesisi (su tasfiye tesisi) ve dağıtımı malzeme temini inşaat imalat ve montaj olarak büyük ölçüde tamamlanmıştır. (Resim-13-14) Komple yeni DCS/I&C sistemi yapılmakta, mevcut buhar türbin adası I&C sistemi ise tamamen sökülmektedir. Keza alçak gerilim ve orta gerilim (OG/AG) elektrik sistemleri komple yenilenmektedir. Tesisin mevcut olan 154 kVa’lık şalt tesisleri aynen muhafaza edilerek rehabilite edilen buhar türbini jenaratörlerinin üretimini eskiden olduğu gibi enterkonnekte şebekeye bağlanmasını sağlayacaktır. Yeni yapılan gaz türbin ve jeneratörlerinin üretimi ise yeni yapılacak olan 380 kVa’lık şalt tesisi ile sisteme verilecektir.

Yeni Atölye ve Ambar Binaları tamamlanmış, mevcut ara bina yeni ihtiyaçlara göre komple yenilenmiştir. Gömülü borular, kablo ve proses boru kanal, galeri ve çelik köprüleri tamamlamıştır. Evsel atık su, yağmur suyu şebekesi ve arıtma sistemleri gibi alt yapı tesisleri tamamlanmıştır.Yeni Atölye ve Ambar Binaları tamamlanmış, mevcut ara bina yeni ihtiyaçlara göre komple yenilenmiştir. Gömülü borular, kablo ve proses boru kanal, galeri ve çelik köprüleri tamamlamıştır. Evsel atık su, yağmur suyu şebekesi ve arıtma sistemleri gibi alt yapı tesisleri tamamlanmıştır.

4.2. Rehabilitasyon İşleri
Rehabilitasyon çalışmalarının en önemli unsuru olarak, eski fueloil yakıtlı kazan buhar rejimi için tasarlanmış ve 35 seneden fazla görev icra etmiş olan mevcut buhar türbinleri ve jenaratörlerinin komple revizyonu ve rehabilitasyonu yapılmaktadır. buhar türbinler Mevcut kondensat arıtma ve parlatma tesisi ile kazan besleme suy pompaj sistemleri komple yenilenmektedir. Isı atım sisteminin en önemli unsuru olan kondenserlerin (Resim-15) tüm boruları orijinal malzeme ile değiştirilmektedir.

Denizden su alma ve deşarj sistemleri ise rehabilite edilerek, deniz suyu alış pompa havuzlarındaki mevcut döner elekli sistemler iptal edilerek modern, basınçlı hava ters yıkama sistemli su alma sistemi teşkil edilmektedir. Bu kapsamda tamir edilmesi bazı sakıncalar içeren sirkülasyon pompaları ise yenilenmektedir.

Atık ısı kazanı buhar türbini arası buhar boru hatları tamamen yeni olarak yapılacaktır. Bu arada mevcut buhar türbini binası ve vinçleri de komple elden geçirilmektedir.

Projenin şu anki genel durumu Resim-16’de, ana komponent teslimatçıları ve teknik değerleri ise aşağıdaki tabloda verilmiştir:

5- Projenin Önemi
Projenin anahtar teslimi yapımını üstlenen Prokon-Ekon şirketler grubunun, herhangi bir yabancı teknoloji tedarikçisi veya mühendislik firması ile bir konsorsiyum veya girişim ortaklığı bulunmamaktadır. Projenin tüm proses, termodinamik çevrim, kavramsal, temel ve detay mühendislik çalışmaları, ekipman seçim ve satınalma, saha inşaat, imalat, teknolojik montaj ve devreye alma işleri tamamen Türk mühendislik ve müteahhitlik ekiplerince icra edilmektedir. Yapılan iş gerçek anlamda bir EPC anahtar teslimi yapım işidir. Ambarlı projesinin asıl önemi bu noktadadır. Türkiye’de ilk defa bir Türk firması EPC olarak bir termik santral yatırımını başarı ile gerçekleştirmektedir.

Teknik Özellikler
Yer : Ambarlı-İstanbul
İşveren : EÜAŞ Elektrik Üretim A.Ş.
Yüklenici : EPP İş Ortaklığı
Gerekçe : Çevre kirliliğini önleme, rehabilitasyon ve kapasite arttırma
Sözleşme Türü : Anahtar Teslimi
Konfigürasyon : 2 GTG, 2 HRSG, 2 STG
Soğutma Sistemi : Deniz suyuyla doğrudan soğutma
Yakıt : Doğalgaz ve 2 no Fueloil
Net Güç : 800 MW (ISO Şartlarına)
Brüt Güç : 816 MW (ISO Şartlarında)
Net Kombine Çevrim Verimi : %54
Gaz Türbinleri
Tip : Siemens SGT5 4000 F
Gücü : 282 MW (her biri) (ISO Şartlarında)
Yakıt : Çift yakıtlı (Doğalgaz ve 2 no Fueloil)
Eksoz Sıcaklığı : 578 °C
By-PAss Bacası : Yok
Mevcut Buhar Türbinleri
Üretici : Escher Wyss – Oerlikon
Tip : 3 DZ 3026
Hız : 3000 dev/dak
Silindir Sayısı : 3
Nominal Kapasite : 150 MW
Buhar giriş sıcaklığı : 535 °C
Buhar giriş basıncı : 180 Atm
Ömrü : 35 yıl
Mevcut Buhar Türbinleri
Üretici : Escher Wyss – Oerlikon
Tip : 3 DZ 3026
Hız : 3000 dev/dak
Silindir Sayısı : 3
Nominal Kapasite : 150 MW
Buhar giriş sıcaklığı : 535 °C
Buhar giriş basıncı : 180 Atm
Ömrü : 35 yıl
Rehabilitasyondan Sonra Buhar Türbinleri
Mevcut buhar türbinleri ve yardımcıları yeni buhar rejimine göre modifiye edilecektir.
Beklenen Kapasite : 126 MW (Jeneratör Çıkışı)